超声马达

摘要： 介绍了一种直线超声马达的特点及原理,在分析其控制系统的基础上,概述了超声马达在设备中的接线结构及控制理论,总结了直线超声马达系统的常见故障,并提出了各种故障的处理措施.

摘要： 为了不需要精确数学模型实现对超声马达运动的快速精确控制,在基于DDS的超声马达驱动控制平台上,运用单神经元自适应PID控制策略,分别以低频脉宽调制的占空比和频率控制字作为控制变量,对超声马达速度响应特性进行实验研究,并与传统PI控制策略进行比较,结果显示,采用单神经元自适应PID控制策略以后,超声马达对阶跃给定转速的响应速度加快,超调量减少,稳态运行精度有所提高.超声马达单神经元自适应PID控制系统的控制器结构简单,控制算法融合了神经网络控制和传统PID控制的优点,控制系统具有较强的自适应性,能够有效的提高超声马达转速跟踪控制的动静态性能.

摘要： 简述了近十年来直线超声马达的研究进展,分析了超声马达在结构设计和摩擦驱动等方面的关键问题。分析表明,开发新型原理的超声马达方兴未艾,但接触型马达为目前直线马达的主要发展方向。本体结构简化、驱动性能增强、工作效率及稳定性提高,是超声马达结构设计时应考虑的目标和任务。但接触型直线马达正常工作过程就是定/动子间的高频冲击磨损过程,定动子间摩擦学设计至关重要。另外,装配预紧力、接触间隙和磨损过程等引起的非线性问题,在马达设计制造和使用维护中应给予关注。最后,探讨了马达使用性能及运行寿命的影响因素,并总结了直线超声马达工作过程中的能量损失缘由和噪声产生机理。

摘要： “电机学”在电气类课程中占有举足轻重的地位。随着近些年电机的发展，一些新式的电机陆续出现，因此在电机课程上也应增加相应的理论知识，以拓展学生的知识面。近年来，超声马达有了突飞猛进的发展，它是一种新型的微特电机，广泛应用于工业、航空航天以及医疗设备等领域。现行的电机学的教学大纲中，很少涉及到这种新型的微电机。实验教学能够令学生直观的学习电机的相关知识。但在专业课时不断压缩的大背景下，专门为此类新型电机分配实验学时较为困难。由于超声马达体积较小，设计便携式的实验装置并将其引入课堂教学相对容易实现。本文阐述了一些有关超声马达便携式的教学装置的实验教学设计方法，同时也为其他微特电机在课堂教学上的直观呈现提供了有益参考。

摘要： 针对压电伺服系统中执行机构的应用特点，分析指出压电超声马达不适宜用作高精度伺服系统中的执行机构，而是应该采用压电堆驱动的执行机构。对于压电堆驱动器的迟滞特性，提出采用便于进行仿真研究的Bouc－Wen迟滞模型，用Bouc－Wen模型分析了压电堆驱动器的非线性迟滞特性和它的补偿问题。提出了采用基于负反馈原理的扰动观测器来补偿迟滞，进一步分析了具有迟滞特性的压电伺服系统的自振荡问题，并与齿隙滞环引起的自振荡进行了比较，指出带压电滞环反馈的系统中是不会出现自振荡的。基于上述分析，提出了一种压电伺服系统的设计指导，并给出了仿真结果。%Considering with the application specifics of the piezoelectric servo system,the piezoelectric ul-trasonic motor is not appropriate for use as an actuator for high precision servo systems,and a piezoelectric stack structure was proposed for the system actuator.The Bouc-Wen model of hysteresis was proposed for modeling the hysteresis characteristic of the piezoelectric stack actuator.This model is more suitable for simulation studies.The nonlinear characteristic of hysteresis of the piezoelectric actuator was then ana-lyzed based on the Bouc-Wen model.The compensation of the nonlinear hysteresis was also discussed.A feedback-based disturbance observer for hysteresis compensation was then proposed.The self-sustained os-cillation problem for servo systems with piezoelectric hysteresis was further analyzed.The limit cycles caused by the hysteresis effect of backlash was also studied for comparison.It is pointed out that self-sus-tained oscillations cannot appear at all in a system with piezoelectric hysteresis in feedback.Based on the above analysis,a design guide for the piezoelectric servo system was proposed,and the simulation result was also presented.

摘要： @@%本文主要研究自适应模糊控制在超声马达系统中的应用,阐述了自适应模糊控制理论和超声马达自适应模糊控制实现方法.文中应用脉宽调制方法设计了一种超声马达自调整比例因子模糊控制器,并在主模糊控制器中选取占空比系数作为输出量,马达速度误差与误差变化作为输入量；辅助模糊控制器中增加基于控制系统状态的比例因子调节系数,来实现模糊控制器的实时改进.文中对所设计的自适应模糊控制系统进行了仿真研究,同时实验测试了系统的闭环性能,结果显示,应用脉宽调制方法进行速度调节效果明显,线性较好;自调整比例因子模糊控制系统较好地改善了超声马达的速度平稳性.

摘要： 对夹心式纵扭复合型超声马达的共振频率进行了研究。研究分析表明,负载因子同超声马达的共振频率有密切的关系,负载因子越大,超声马达工作时的共振频率下降的越多。因此,超声马达工程设计中应尽量选用声阻抗大的材料作为超声马达定子以确保其共振频率最小程度的受负载的影响。纵扭复合型超声马达共振频率的理论值与测试值基本符合。

摘要： 提出了一种连续回归时滞神经元网络,并将其用于动力系统控制.通过在隐层神经元中引入时滞,构造了一种新的时滞神经网络模型.应用Lyapunov稳定性方法,给出了此神经网络权值的修正算法和系统的控制输入,保证了控制系统的稳定性.本文建立的控制方法不需要系统任何的先验知识,并能保证控制误差收敛到零点附近的一个小的邻域,并始终保持在这个区域内.最后通过对一种超声马达进行控制实验,验证了本方法的有效性.

摘要： 介绍了国内外压电超声微马达的最新研究成果.总结出压电超声马达微型化的通用方法,并指出了压电超声微马达的下一步研究重点.

摘要： 超声马达是一种依靠摩擦力驱动的新型驱动器,摩擦材料对超声马达的性能有重要的影响.以环氧树脂为基体,选择MoS_2 粉、晶须和Cu粉为填料,利用表面粘涂法制备了两种规格的涂层摩擦材料试样,研究了填料含量对涂层摩擦材料摩擦学性能及硬度的影响;借助正交设计和回归分析实验方法,研制出一种基本满足超声马达使用要求的涂层摩擦材料.在超声马达摩擦特性模拟试验装置上考察了涂层摩擦材料厚度对超声马达性能的影响.研究表明,在本文的实验条件下,当涂层摩擦材料厚度为1 mm时,超声马达具有较好性能.

摘要： 随着超声马达的广泛应用,寿命预测成为制约其发展的难题,建立一个超声马达剩余性能寿命预测模型具有重要的实际意义.本项目针对超声马达性能寿命预测的现状和特点,深入地研究了超声马达的接触界面特性及输出特性随摩擦材料摩擦磨损的变化,结合数据驱动的方法和超声马达定转子接触模型,应用基于状态监测的设备维护理论,建立了基于数据驱动的行波超声马达剩余性能寿命预测模型.

摘要： 本文分别针对真空5×10-3Pa和低温-70°C苛刻环境,考察目前常用的几种超声马达摩擦材料,利用内圆固定的40盘形行波型超声马达,测试了其在真空低温环境下的超声磨损特性,探讨了真空低温环境对摩擦材料的磨损特性影响规律。结果表明,在常态下摩擦材料的磨损形式主要为疲劳磨损和磨粒磨损,在真空下主要为粘着磨损和疲劳磨损,在真空低温下为粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损共同作用。聚四氟乙烯基摩擦材料的超声耐磨性较优,是较好的真空低温超声马达摩擦材料原料。并提出真空低温下超声马达摩擦材料的设计原则,从而指导非常态下超声马达摩擦材料的设计与研制。

摘要： 研究了一种新型压电超声马达。该超声马达定子主要由产生径向振动的压电薄圆盘和产生扭转振动的压电薄圆环以及金属薄圆环构成。通过建立和求解径扭复合超声马达定子的机械振动方程，得出定子驱动面上质点的运动轨迹方程。通过对该方程进行分析，发现适当调节两种振动的相位差可以使驱动面上质点的轨迹成为椭圆，这是推动转子转动的关键。

摘要： 简要概述了超声马达的分类方法及其工作原理，重点叙述了几种新型超声电机的结构、驱动机理及其应用情况。通过超声马达与传统马达特性的比较，肯定了超声马达的优越性，并指出了国内外超声电机的发展现状及方向。

摘要： 根据行波超声马达基本原理,提出一种新的粘弹性接触模型.通过对马达接触界面的模拟分析,发现马达的速度特性和负载特性均有所变化.从摩擦学角度分析了摩擦材料新的粘贴方式对马达接触界面摩擦磨损特性的影响.分析结果表明,将摩擦材料粘贴在定子上会在降低摩擦系数,但通过选择适当的材料,仍能够使马达获得较大的输出力矩,并同时具有较好的耐磨性。

摘要： 摩擦材料是超声马达的关键零件之一,其性能的优劣直接影响超声马达的能量转换效率及其使用寿命.本文介绍了超声马达摩擦材料的要求及其选择,摩擦材料对超声马达性能的影响,归纳和评述了近年来国内外在超声马达摩擦材料方面的研究进展.此外,还介绍了一种超声马达摩擦材料的寿命预测方法.针对超声马达摩擦材料的特点,提出了一些值得重视的研究内容.

摘要： 本文介绍了弛豫铁电单晶的生长,及其结构和压电性能,同时介绍了超声马达对压电材料的要求,认为高性能的弛豫铁电单晶压电材料可广泛的应用于军事和民用商品的超声马达领域中.

摘要： 超声马达接触界面的状态直接影响超声马达的驱动特性.采用自制的模拟超声马达定予表面一质点椭圆振动的超声波驱动模拟实验装置,研究了接触预压力、激励电压和真空度对超声波驱动摩擦驱动头与摩擦片接触状态的影响.结果表明:随着接触预压力和真空度的增加,摩擦驱动头和摩擦片的接触时间变长;激励电压对摩擦驱动头和摩擦片的接触效果影响较小.得出真空下粘结力的增加及声悬浮力的减小是引起摩擦驱动头和摩擦片的接触时间变长的主要原因.

摘要： 针对驻波超声马达纵弯振子与摩擦材料间断接触驱动问题,首先给出振子椭圆运动方程,再利用压电振子纵向动量守恒,推导振子预压力与摩擦材料压力角及摩擦材料物理参数的关系.通过对振子水平振速与动子稳态输出速度等速时间点分析,判断摩擦力与相对速度方向.在一个周期内,得到等效推力(负载)方程.在此基础上数值分析了驻波马达负载特性,预压力、振子振幅、摩擦材料特性对马达负载的影响.

摘要： 超声马达接触界面的状态直接影响超声马达的驱动特性.采用自制的模拟超声马达定子表面一质点椭圆振动的超声波驱动模拟实验装置,研究了接触预压力、激励电压和真空度对超声波驱动摩擦驱动头与摩擦片接触状态的影响.结果表明:随着接触预压力和真空度的增加,摩擦驱动头和摩擦片的接触时间变长;激励电压对摩擦驱动头和摩擦片的接触效果影响较小.得出真空下粘结力的增加及声悬浮力的减小是引起摩擦驱动头和摩擦片的接触时间变长的主要原因.

摘要： 超声波马达和包括该超声波马达的镜头设备。提供一种超声波马达，该超声波马达包括：振动器，该振动器包括待与待驱动的构件接触的接触表面和固定至振动器的压电元件，该振动器被构造成通过压电元件激发的超声波振动来驱动待驱动的构件；以及由固定单元支撑的加压单元，该加压单元被构造成向振动器施力，从而使接触表面压靠待驱动的构件，其中，加压单元包括：加压构件，该加压构件以沿垂直于接触表面的方向移动而被限制沿平行于接触表面的方向移动的方式被固定单元保持；以及弹性构件，该弹性构件经由加压构件沿垂直于接触表面的方向将压力施加至振动器。

摘要： 根据本发明的线性超声波马达，包括：可动部，其包括具有压电元件的振动器和加压部，所述加压部用于通过对所述振动器施加压力使所述振动器与基部加压接触，所述可动部被线性地驱动；和盖部，其用于通过滚动部的介入接收所述压力的反作用力，所述盖部通过在与所述可动部的移动方向交叉的方向上延伸的固定部固定于所述基部，其中，所述滚动部夹在所述可动部的引导部和所述盖部的盖引导部之间，所述引导部在所述可动部的移动方向上延伸，所述盖引导部在所述可动部的移动方向上延伸，并且当所述可动部位于至少一个移动端时，所述可动部的所述引导部位于所述固定部的面对所述可动部的一侧的外侧。

摘要： 线性超声波马达及包括该线性超声波马达的光学设备。小型线性超声波马达，其包括：振动元件，其通过所施加的高频驱动电压而产生超声波振动；滑动件，所述振动元件压靠该滑动件，并且所述滑动件通过所述超声波振动相对移动；振动元件支撑构件，其保持所述振动元件并且相对于所述滑动件相对移动；引导部，其引导所述振动元件支撑构件的相对移动的移动方向；和加压部，其使所述振动元件压靠所述滑动件，其中，所述加压部被配置成使得所述加压部的至少一部分与所述引导部在所述加压方向上重叠并且所述加压部被所述引导部夹在中间。

摘要： 超声波马达和包括该超声波马达的镜头设备。提供一种超声波马达，该超声波马达包括：振动器，该振动器包括待与待驱动的构件接触的接触表面和固定至振动器的压电元件，该振动器被构造成通过压电元件激发的超声波振动来驱动待驱动的构件；以及由固定单元支撑的加压单元，该加压单元被构造成向振动器施力，从而使接触表面压靠待驱动的构件，其中，加压单元包括：加压构件，该加压构件以沿垂直于接触表面的方向移动而被限制沿平行于接触表面的方向移动的方式被固定单元保持；以及弹性构件，该弹性构件经由加压构件沿垂直于接触表面的方向将压力施加至振动器。

摘要： 超声波马达和包括该超声波马达的镜头设备。提供一种超声波马达，该超声波马达包括：振动器，其包括压电元件和待与待驱动的构件接触的接触表面，振动器通过压电元件激发的超声波振动来驱动待驱动的构件；保持部，其被构造成保持振动器；加压单元，其被构造成对保持部施加朝向待驱动的构件方向的力，以将接触表面压靠待驱动的构件；以及固定单元，其被构造成支撑加压单元，其中，保持部在接触表面的待驱动的构件的驱动方向上的两侧保持振动器。

摘要： 本发明涉及一种驱动超声波马达的方法、超声波马达和机械臂。用于驱动超声波马达的方法包括：设置上限旋转速度和下限频率，该上限旋转速度低于预定工作温度范围的最低温度处的谐振频率处的旋转速度，并且下限频率大于或等于在工作温度范围的最高温度处的谐振频率；并且当超声波马达启动时，超声波马达的旋转速度变得低于上限旋转速度，并且以高于下限频率的驱动频率驱动超声波马达。

摘要： 提供一种超声波马达的驱动装置，其能够详细调整驱动波形生成部所生成的驱动波形的周期。该超声波马达（1）的驱动装置（2）具有驱动波形生成部（22、23a、23b、24a以及24b），该驱动波形生成部生成用于驱动包括压电元件（11a、11b、11c以及11d）的超声波马达的压电元件的信号，驱动波形生成部能够生成包含不同周期的多个驱动波形（221及222）的驱动波形。

摘要： 超声波马达和包括该超声波马达的镜头设备。提供一种超声波马达，该超声波马达包括：振动器，该振动器包括待与待驱动的构件接触的接触表面和固定至振动器的压电元件，该振动器被构造成通过压电元件激发的超声波振动来驱动待驱动的构件；以及由固定单元支撑的加压单元，该加压单元被构造成向振动器施力，从而使接触表面压靠待驱动的构件，其中，加压单元包括：加压构件，该加压构件以沿垂直于接触表面的方向移动而被限制沿平行于接触表面的方向移动的方式被固定单元保持；以及弹性构件，该弹性构件经由加压构件沿垂直于接触表面的方向将压力施加至振动器。

摘要： 根据本发明的线性超声波马达(100)，包括：可动部(120)，其包括具有压电元件(102)的振动器(103)和加压部，所述加压部用于通过对所述振动器施加压力使所述振动器与基部(115)加压接触，所述可动部被线性地驱动；和盖部(112)，其用于通过滚动部(111a、111b、111c)的介入接收所述压力的反作用力，所述盖部通过在与所述可动部(120)的移动方向交叉的方向上延伸的固定部(114b-1、114b-2)固定于所述基部(115)，其中，所述滚动部(111a、111b、111c)夹在所述可动部(120)的引导部(110a、110b、110c)和所述盖部(112)的盖引导部(112a、112b、112c)之间，所述引导部(110a、110b、110c)在所述可动部(120)的移动方向上延伸，所述盖引导部(112a、112b、112c)在所述可动部(120)的移动方向上延伸，并且当所述可动部(120)位于至少一个移动端时，所述可动部(120)的所述引导部(110a、110b、110c)位于所述固定部(114b-1、114b-2)的面对所述可动部(120)的一侧的外侧。

摘要： 本实用新型涉及驱动装置领域，具体涉及一种行波超声波马达定子及设置该行波超声波马达定子的马达，该马达包括依次套设于转轴的轴承、转子、摩擦层和行波超声波马达定子，以及设置在转轴两端的上盖和下盖，上述行波超声波马达定子包括定子，定子的一侧包括第一弧形区、第二弧形区、第三弧形区和第四弧形区，第一弧形区和第三弧形区上的卡槽，卡槽内嵌设的多个压电陶瓷片堆叠的压电陶瓷，定子朝向转子的一侧的梳齿，压电陶瓷的两侧分别设有第一电极和第二电极，两个压电陶瓷片之间有间隙，两个上述间隙中分别设有与第一电极电连接的第三电极和与第二电极电连接的第四电极，该马达利用定子上设置的压电陶瓷，提高了马达的输出力矩和使用寿命。